鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)，可減少原有起重機中的卷筒機構，無需電纜，使整機結(jié)構更為簡單，成本也更低，還可以避免原有CAN系統(tǒng)中通訊干擾的問題。其技術方案為：吊具系統(tǒng)包括鋰電池供電裝置和無線通訊裝置，其中：鋰電池供電裝置包括鋰離子電池組、逆變器、濾波器和變壓器，鋰離子電池組經(jīng)過逆變器的逆變處理后直接給吊具電機供電，鋰離子電池組經(jīng)過逆變器的逆變處理、濾波器的濾波處理以及變壓器的降壓處理后供給吊具做為控制電源；無線通訊裝置包括網(wǎng)關模塊、控制器局域網(wǎng)絡總線、無線模塊，控制器局域網(wǎng)絡總線通過網(wǎng)關模塊連接無線模塊，通過以太網(wǎng)連接到吊具控制器。
【專利說明】鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及港口機械起重機，尤其涉及一種供電和通訊方面經(jīng)過改進的吊具系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前吊具的供電和通訊系統(tǒng)通過起重機主機司機室到吊具上架的一個多芯電纜來實現(xiàn)，主要問題有:
[0003]1.電纜線路有80米左右的距離，線路遠；
[0004]2.多芯電纜需要跟隨卷筒系統(tǒng)縮放，使用一段時間后出現(xiàn)斷芯、破皮等壞損，需要更換；
[0005]3.需要配套相對應的卷筒系統(tǒng)；
[0006]4.通訊干擾也時常影響吊具的作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)，可減少原有起重機中的卷筒機構，無需電纜，使整機結(jié)構更為簡單，成本也更低，還可以避免原有CAN系統(tǒng)中通訊干擾的問題。
[0008]本發(fā)明的技術方案為:本發(fā)明揭示了一種鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)，包括鋰電池供電裝置和無線通訊裝置，其中:
[0009]鋰電池供電裝置，包括鋰離子電池組、逆變器、濾波器和變壓器，其中鋰離子電池組經(jīng)過逆變器的逆變處理后直接給吊具電機供電，鋰離子電池組經(jīng)過逆變器的逆變處理、濾波器的濾波處理以及變壓器的降壓處理后供給吊具做為控制電源；
[0010]無線通訊裝置，包括網(wǎng)關模塊、控制器局域網(wǎng)絡總線、無線模塊，其中控制器局域網(wǎng)絡總線通過網(wǎng)關模塊連接無線模塊，通過以太網(wǎng)連接到吊具控制器。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)的一實施例，鋰離子電池組安裝在上架、中架和吊具上。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)的一實施例，鋰離子電池組是512V的直流電源，經(jīng)逆變器處理后為380V的交流電源，經(jīng)過濾波器的濾波處理以及變壓器的降壓處理后為24V的直流電源。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)的一實施例，無線模塊是基于IEEE802.11 協(xié)議。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)的一實施例，控制器局域網(wǎng)絡總線包括第一路總線和第二路總線，其中第一路總線上連接控制器局域網(wǎng)絡輸入輸出模塊、吊具控制器，第二路總線上連接鋰電池管理系統(tǒng)、逆變電源控制系統(tǒng)、CAN轉(zhuǎn)網(wǎng)關、吊具控制器。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)的一實施例，吊具控制器采集供電系統(tǒng)的狀態(tài)和控制吊具系統(tǒng)，將所有信息打包后發(fā)送給網(wǎng)關模塊，接著通過無線模塊連接主電氣房的可編程邏輯控制器。
[0016]本發(fā)明對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果:本發(fā)明的吊具系統(tǒng)的供電采用鋰電池供電裝置，主要方案為使用512V DC60Ah高容量鋰電池，通過逆變電源轉(zhuǎn)換為三相380VAC交流電給吊具油泵電機供電，此外在380V AC上使用380V AC轉(zhuǎn)24V DC電源供給吊具PLC、傳感器、執(zhí)行元件等供電。其優(yōu)點是采取此類供電方式的吊具可以減少原有起重機中的卷筒機構、無需電纜，使整機結(jié)構更為簡單，成本也更低。此外，本發(fā)明的吊具系統(tǒng)的通訊采用無線通訊裝置，原有系統(tǒng)為CAN總線系統(tǒng)，現(xiàn)改為CAN總線系統(tǒng)通過CAN轉(zhuǎn)PR0FINET-10網(wǎng)關，網(wǎng)關連接基于IEEE802.11協(xié)議的無線模塊，同時整機也選用基于IEEE802.11的無線模塊進行配對，后通過以太網(wǎng)連接到整機的控制系統(tǒng)中。其優(yōu)點是無需電纜，可以避免原有CAN系統(tǒng)中通訊干擾的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1示出了本發(fā)明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)的較佳實施例的結(jié)構圖。
[0018]圖2示出了鋰電池供電裝置的細化結(jié)構圖。
[0019]圖3、4示出了無線通訊裝置的細化結(jié)構圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0021]圖1示出了本發(fā)明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)的較佳實施例的結(jié)構。請參見圖1，本實施例的吊具系統(tǒng)包括鋰電池供電裝置I和無線通訊裝置2。鋰電池供電裝置I包括鋰離子電池組11、逆變器12、濾波器13和變壓器14。無線通訊裝置2包括網(wǎng)關模塊21、控制器局域網(wǎng)絡總線22和無線模塊23。
[0022]圖2示出了鋰電池供電裝置I的細化結(jié)構。請同時參見圖2，在上架、中架和吊具上安裝512V直流(DC)的高容量鋰離子電池組11，經(jīng)過逆變器12的逆變處理后變?yōu)?80V交流(AC)直接給吊具電機3供電(例如吊具上的380V AC的油泵電機)。鋰離子電池組11經(jīng)過逆變器12的逆變處理、濾波器13的濾波處理以及變壓器14的降壓處理后變?yōu)?4V DC,供給吊具做為控制電源(例如使用24V DC的各類PLC、傳感器、執(zhí)行器等控制設備)。
[0023]圖3和圖4示出了無線通訊裝置2的細化結(jié)構。請同時參見圖3和圖4，控制器局域網(wǎng)絡總線21通過網(wǎng)關模塊22連接無線模塊23，通過以太網(wǎng)連接到吊具控制器。吊具自身采用CAN總線系統(tǒng)，支持一路CANopen (第一路總線)以及一路CAN2.0B (第二路總線)，其中CANopen總線上連接10個分布式CANopen IO模塊(控制器局域網(wǎng)絡輸入輸出模塊)、吊具控制器，負責吊具的輸入輸出。此外CAN2.0B總線上，有鋰電池管理系統(tǒng)、逆變電源控制系統(tǒng)、CAN轉(zhuǎn)PR0FINET-10網(wǎng)關(CAN轉(zhuǎn)網(wǎng)關)、吊具控制器。吊具控制器負責采集整個供電系統(tǒng)的狀態(tài)和吊具系統(tǒng)的控制，把所有信息打包后發(fā)送給CAN轉(zhuǎn)PR0FINET-10網(wǎng)關，網(wǎng)關后接基于IEEE802.11協(xié)議的WLAN無線模塊，整機司機室WLAN無線模塊連接主電氣房PLC(可編程邏輯控制器)，從而實現(xiàn)起重機主電氣房PLC遠程監(jiān)控吊具的功能。
[0024]上述實施例是提供給本領域普通技術人員來實現(xiàn)和使用本發(fā)明的，本領域普通技術人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書所提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
【權利要求】
1.一種鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)，包括鋰電池供電裝置和無線通訊裝置，其中:鋰電池供電裝置，包括鋰離子電池組、逆變器、濾波器和變壓器，其中鋰離子電池組經(jīng)過逆變器的逆變處理后直接給吊具電機供電，鋰離子電池組經(jīng)過逆變器的逆變處理、濾波器的濾波處理以及變壓器的降壓處理后供給吊具做為控制電源；無線通訊裝置，包括網(wǎng)關模塊、控制器局域網(wǎng)絡總線、無線模塊，其中控制器局域網(wǎng)絡總線通過網(wǎng)關模塊連接無線模塊，通過以太網(wǎng)連接到吊具控制器。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)，其特征在于，鋰離子電池組安裝在上架、中架和吊具上。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)，其特征在于，鋰離子電池組是512V的直流電源，經(jīng)逆變器處理后為380V的交流電源，經(jīng)過濾波器的濾波處理以及變壓器的降壓處理后為24V的直流電源。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)，其特征在于，無線模塊是基于IEEE802.11協(xié)議。
5.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)，其特征在于，控制器局域網(wǎng)絡總線包括第一路總線和第二路總線，其中第一路總線上連接控制器局域網(wǎng)絡輸入輸出模塊、吊具控制器，第二路總線上連接鋰電池管理系統(tǒng)、逆變電源控制系統(tǒng)、CAN轉(zhuǎn)網(wǎng)關、吊具控制器。
6.根據(jù)權利要求5所述的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統(tǒng)，其特征在于，吊具控制器采集供電系統(tǒng)的狀態(tài)和控制吊具系統(tǒng)，將所有信息打包后發(fā)送給網(wǎng)關模塊，接著通過無線模塊連接主電氣房的可編程邏輯控制器。
【文檔編號】B66C13/12GK103434935SQ201310359476
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權日:2013年8月16日
【發(fā)明者】畢強, 儲惠寧, 朱莉軍, 張新杰, 徐曉春, 馬云飛 申請人:上海振華重工(集團)股份有限公司